《锅炉钢架快速吊装施工工法剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锅炉钢架快速吊装施工工法剖析（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、锅炉钢架快速吊装施工工法兖矿东华建设有限公司张海波 张志军 毕爱玲 叶涛 孔繁聪1前言 近年来，随着煤矿矿井、煤化工产业的发展，其配套热电联产项目也获得了快速发展。兖矿东华建设有限公司在近几年的热电联产锅炉安装过程中，总结出一套锅炉钢架快速吊装施工技术。通过对锅炉钢架吊装施工技术的研究，形成了本工法。2013年3月，中国煤炭建设协会在北京组织专家对本工法关键技术锅炉钢架快速吊装施工技术进行了鉴定，鉴定结论：该项技术达到煤炭行业先进水平，具有较高的推广应用价值，同意通过技术鉴定。采用本工法施工的兖矿国宏化工有限公司260t/h锅炉安装工程获得2011年度“煤炭行业优质工程”奖。2工法特点2.1采
2、用模块式钢结构框架组装、吊装技术2.1.1采用模块式成片单元地面组装，减少了高空组装测量时受风载荷和温度变化引起的测量误差。2.1.2采用模块成片单元地面组装减少了大量的高空作业和组装吊装的难度，便于组装精度和焊接质量控制，并加快了施工进度，有利于工程总进度的控制。2.1.3采用模块式成片单元地面组装，降低了大量的高空作业所形成的安全施工控制难度及安全风险。 2.2采用钢架分片叠放组装技术2.2.1解决了施工作业场地狭窄的问题，减少了周围环境对施工的影响。2.2.2节约了搭设组装平台的材料，减少了施工场地平整时间和费用。2.2.3各层间采用双I40工字钢作为间隔支撑，下一层钢架以已找正找平的前
3、一层钢架作为组装平台，提高了找正找平速度，加快了施工进度。2.3钢架成片单元之间采用调整连杆临时连接技术2.3.1调整连杆结构简单，便于制作、安装和操作。2.3.2调整连杆可重复使用，节约材料。根据不同工程每片钢架单元的安装距离，采用焊接方式将拉杆接长或截短，达到安装要求。2.3.3调整连杆采用刚性连接，与传统的缆风绳相比，具有钢架稳定性好，垂直度调整快速、准确的优点。2.3.4采用调整连杆将两片钢架单元连接后，吊车即可摘钩，摘钩迅速，提高了吊装速度，节约了大型吊车台班费用。2.3.5采用调整连杆，减少了缆风绳使用，吊装现场更为整洁。 2.4采用大型履带吊进行吊装，吊装机动性强，吊装快速，减少
4、了吊装费用。2.5大板梁分成炉膛顶板和尾部顶板两个模块单元整体吊装，减少了高空作业，便于安装质量控制。3适用范围本工法适用于额定蒸发量为75t/h260t/h的高温高压蒸汽锅炉钢架的吊装施工。4工艺原理4.0.1采用模块式钢结构框架组装、吊装技术，将锅炉钢架分割成模块式成片单元，在地面组装平台上按吊装相反顺序逐片叠放组装。4.0.2钢架模块式成片单元全部组装完毕后，采用一台大型履带吊作为主吊设备，一台汽车吊辅助钢架立身，集中进行吊装。4.0.3采用调整连杆代替缆风绳，作为钢架模块式成片单元之间临时连接梁，形成稳定的井字架，便于大型吊车摘钩和钢架垂直度的调整。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程锅
5、炉钢架基础验收、划线钢架模块单元组装吊装前的准备钢架模块单元吊装模块单元连接梁、斜撑吊装大板梁吊装平台扶梯安装5.2操作要点5.2.1钢架基础验收、划线根据建筑工程给定的基准线和标准标高线，校验锅炉的纵、横中心线并测出锅炉每个基础的实际标高值。以锅炉对称中心线为基准，进行基础放线，划出每个基础的纵、横中心线，具体方法如下：划线时根据土建施工单位提供的锅炉房纵、横方向的基准点，在基础上方约0.5m高处拉两根直径为1.5mm的钢丝，钢丝挂在突出的支承物上，为使钢丝拉紧，在钢丝的两端系上3Kg的配重。一根钢丝作为锅炉的横向中心线基准线，另一根线作为锅炉的纵向中心线基准线，将两根钢丝投影到基础上土建提
6、供的纵、横方向基准点上，用几何学中等腰三角形两腰相等的原理来验证两条基准线是否垂直。校验完毕后，以此两条基准线为基准，通过拉钢丝并吊线锤的方法，进一步测量出每排立柱的中心线，用测量对角线的方法，进一步验证所测得基础中心线是否准确，并加以校正，基础中心线校正完毕后，用线锤将中心线投影到基础的四个侧面上，做出明显标记，并按照基础划线图将基础进行编号。5.2.2钢架模块单元组装1.钢架模块单元的划分采用模块式钢结构框架组装、吊装技术，将锅炉钢架分割成成片单元（模块），在地面组装平台上按吊装相反顺序逐片叠放组装，模块单元划分如下：1)分别将沿锅炉中心线对称布置的左、右钢柱及其连接梁、斜拉撑、和扶梯支撑
7、等组成一个模块成片单元，即Z1左Z1右、Z2左Z2右、Z3左Z3右、Z4左Z4右等成片单元，分别进行吊装。2)锅炉顶板梁分成炉膛顶板和尾部顶板两个模块单元，地面组合后进行整体吊装。2.钢架组装平台搭设1)根据现场条件，可在锅炉基础左右或后侧搭设钢架组装平台进行钢架模块单元的组装焊接。2)组装平台搭设采用250mm300mm2000mm道木进行搭设，要保证基础牢固，用水准仪抄平。每段钢柱设置两处支承点，道木位置应设在离焊口位置约1.5m处，平台搭设高度应保证钢架底部离地面大于500mm，以便于焊接。3)每层钢架组合件之间采用双I40工字钢作为支承点，其数量和位置与道木垛相同。3.钢架组装1)设备
8、清点、编号、检查设备到货后，按照图纸和制造厂在部件上的编号，认真清点到货的每个部件，仔细校对每个部件的几何尺寸是否正确，外表有无缺陷。对于有弯曲、扭曲和其它缺陷的钢架，要进行校正和处理，校正可以采用冷校或热校两种方法。对于质量误差较大无法使用的部件应返厂处理。对于大板梁还应当测量出大板梁初始挠度值并做好记录，板梁存放应垫平、垫稳。2)钢架组装顺序钢架模块单元采用叠放组装，即钢架模块单元在同一个组装平台上，按吊装相反顺序依次在平台上进行组装，先吊装的在最上面，最后吊装的在最下层。如图5.2.2-1、图5.2.2-2和图5.2.2-3所示。1-钢架Z1左Z1右，最先吊装；2-双I40工字钢；3-道
9、木垛；4-钢架Z4左Z4右，最后吊装图5.2.2-1钢架叠放组装图5.2.2-2钢架叠放组装图5.2.2-3钢架叠放组装3)钢架组对吊装机械钢架组装时，由于各部件重量较轻，最大件重量为3t多，采用25吨汽车吊或塔机，可以满足组对吊装要求。4)立柱对接工艺钢架立柱分段供货，组合时，首先应按照图纸对立柱的各分段进行尺寸核对，按照图纸要求加工焊接坡口，整个坡口必须与立柱中心线垂直，距坡口15mm内立柱上的防锈漆或铁锈都应清除干净；然后进行组合，用标准钢卷尺复查立柱总长，考虑到对接焊缝收缩影响，每道焊缝间隙应统一保证 3mm，立柱总长应比设计长46mm；检查画线确认无误后，将对接缝点焊固定，并进行焊接
10、，组装接缝处的加强板；最后复查立柱弯曲、扭曲等变形情况，必要时应予以处理，进行立柱1.0m标高及中心线画定，打上绽眼，做永久标记。5)钢架组合工艺立柱对接之后，开始钢架组合。钢架组合时，应保证被组合的相邻立柱平行，同时各立柱的1.0m标高线应处在立柱纵向中心线同一垂直线上，立柱间的尺寸应比设计尺寸大46mm，作为焊接时的收缩量。检验时，在每根立柱上选取几个对应点，测量其对角线长度和两立柱间的距离，经过调整，对角线长度和两立柱间距离应相等，然后进行横梁和斜撑的组合，在各项找正结束后，将横梁、斜撑同立柱之间加以点焊固定，重新复查各部尺寸，最后进行正式焊接。组合时，可将走梯及平台的支撑同组件组合在一
11、起。6)顶板梁组合炉膛顶板梁和尾部顶板梁组装时机应根据现场情况进行，如果组装空间宽裕，顶板梁应与钢架组合件同时进行组装，如果没有组装空间，顶板梁可在钢架组合件吊装完毕后，吊装钢架连接梁时进行组装。5.2.3吊装前的准备1.临时爬梯及操作平台安装1)! ?& D# h8 c% 吊装前每片钢架上安装一个临时钢爬梯，钢爬梯采用DN20焊接钢管制作，长度与钢架基本相同。钢爬梯靠近钢柱安装，固定在钢架横梁和斜撑上，钢爬梯不能与横梁直接焊接，先将用槽钢制作的抱卡用特制的长螺杆紧固在横梁上，再将爬梯焊接固定在抱卡上，爬梯相邻两固定点距离不大于3m。2)每道横梁上部采用10镀锌钢丝绳拉好安全过道绳，以用于吊装
12、人员从安装爬梯的钢柱到另一侧钢柱摘钩、解绳通过横梁时，安全带生根。每个临时钢爬梯上部悬挂一个防坠器，以供施工人员上下爬梯使用。3)吊装前，在需要摘钩头、横梁焊接、调整连杆等操作处设置平台，用于施工人员站立操作，操作平台安装如图5.2.3-1所示。1-200mm1000mm跳板；2- M20600mm双头螺栓；3-80506角钢；4-钢架柱图5.2.3-1操作平台2.垫铁安装7 H) I9 _ |! K. M J3 v根据每个基础的纵、横中心线与钢架立柱截面结构情况，确定每个基础中垫铁的所在位置。垫铁安装前，应对基础进行清理和凿毛，将表面浮浆全部凿掉，打出麻面，放置垫铁处应琢平。垫铁应布置在立柱
13、底板的立筋板下方，垫铁单位面积的承压力不能大于基础混凝土强度等级的60。垫铁表面应平整，加工时表面应刨平，每组垫铁不超过三块，宽度一般为80120mm,长度较柱底板两边各长出10mm左右，以便于焊接，厚的放置在下层。垫铁配置厚度应根据计算得出，其方法如下：将每根钢架柱进行预组合，预组合时要考虑到焊缝收缩影响，每个焊缝应预留出 3mm收缩量；以最上段柱顶部标高为基准，根据图纸向下实测柱l.0m标高线，校核立柱l.0m标高线以下部分几何尺寸与设计值偏差，从而确定出柱底板下表面实际标高，同时根据每个基础顶面的实际标高确定出垫铁配置厚度。3.地锚安装及揽风绳准备吊装第一片钢架Z1左Z1右时，需要用缆风
14、绳固定和调整垂直度。吊装前在Z1左Z1右钢架基础前、后侧开挖地锚洞，预埋地锚件，然后回填压牢。缆风绳主要抵消风载荷对钢架的作用力，一般作用在钢架上的最大风荷载要小于100KN，揽风绳选用619+FC、22钢丝绳，钢丝绳最小破断拉力为248KN，钢架单元采用4根缆风绳固定，安全系数为4.96，能满足要求。地锚选用5t埋置式锚碇，许用拉力50KN，能满足要求。4.调整连杆准备调整连杆在锅炉钢架成片单元吊装过程中，起到临时连系梁的作用，同时用于钢架垂直度的调整。调整连杆由丝杠、螺母、拉杆、转动装置和固定装置等组成，如图5.2.3-2和图5.2.3-3所示。1调整丝杠； 2螺母； 3拉杆； 4转动手柄
15、； 5固定装置图5.2.3-2调整连杆图5.2.3-3使用中的调整连杆1)每两片钢架单元之间设置两个调整连杆，吊装前应根据钢架成片单元数量准备调整连杆。2)调整连杆杆件最大受力情况钢架调整垂直度之前，钢架倾斜角度（通常取max=0.2）,每片钢架受力如图5.2.3-4所示：1-钢架成片模块单元；G-单片钢架重力；P-风荷载；F-拉杆对钢架作用力；H-钢架高度；h-调整连杆安装高度；-钢架倾斜角度；XO、YO-钢架在O点受到的作用力图5.2.3-4单片钢架受力由平衡方程MO=0，G0.5Hsin+P0.5H-Fh=0得: F=H(Gsin+P)/2h (5.2.3-1)根据建筑结构荷载规范GB50009-2012，风荷载标准值wk=zszw0取z=1.65，s=1.3，z=1.56，w0=0.35，则wk=zszw0=1.651.31.560.35=1.17 KN/m2所以每片钢架风荷载： P=Awk=1.17A (5.2.3-2)式中：A单片钢架迎风面
